DSP+FPGA自动机器人控制系统设计与实现(3)

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在中国，机器人产业只有短短的40年发展历史，我国政府组织了丰厚的人力物力来完成机器人领域的攻坚任务。1987年，智能机器人成为我国七大重点发展领域之一。经过了数十年的发展，我国已经在机器人发展方面取得了令人鼓舞的成果。2006年，《国家中长期科学技术发展规划纲要》将智能服务机器人作为我国科技领域的重点研究方向。90年代初，在国家“863”规划中将机器人作为重要研究课题，机器人基础科学、机器人元器件与机器人关键技术都得到了系统的发展。经过数十年的发展，我国智能机器人研究获得了可喜的成就。由我国自主研发的机器人功能日趋全面，在各个方面都能得到应用。

1.2 选题背景和主要任务分析

1.2.1 选题背景

本课题来源于2013年ABU Robocon中国选拔赛CCTV机器人大赛。

ABU Robocon是由亚广联发起并且倡导的。这项活动的前身是由日本广播协会举办的机器人比赛，这项赛事从1988 年开始，1989 年，这项赛事成为日本广播协会的年度赛事，改名为“日本机器人大赛”。1990 年，这项赛事第一次邀请日本国外代表队参赛，正式成为一项国际性比赛。ABU Robocon的宗旨是：鼓励和组织大学生组成代表队根据特定的机器人比赛主题，发挥自己的创意和实践，并通过比赛提高自己的能力以及创造力，从而为促进亚太地区青年工程后备人才的培养，为亚太地区21 世纪的发展做出贡献。各队根据特定的机器人比赛主题，发挥自己的创意和实践，并通过比赛提高自己的能力以及创造力，从而为促进亚太地区青年工程后备人才的培养，为亚太地区21 世纪的发展做出贡献[5]。

2013年比赛主题是“绿化星球”，国际赛举办国是越南。之所以选择这个主题是因为保护地球的责任落在了生活在地球上的每个人的肩上。在此次比赛中，机器人要和人类朋友一起将绿树幼苗送到月球等别的星球去，创建一个新的绿洲。

亚太机器人比赛已经成功举办了十年，这十年来，各国参赛队员通过比赛加强了交流、促进了友谊。每一个队员通过展示自己所设计的机器人的功能，展示了自己的激情和智慧，亚太机器人大赛的规模和影响力一天比一天扩大参赛的队伍也在逐年增加，各个队伍的的竞技水平也在不断提高。

南京理工大学从2004年开始参加此项赛事，每一年参赛队伍都能总结往届经验，并且不断创新，勇敢尝试，但是，我们与传统强队相比还是有一定的差距。今年的比赛队伍由我校多个院系优秀同学组成，相信经过这些同学的不断努力，我们的成绩一定会越来越好。

1.2.2 主要任务分析

通过分析今年的比赛规则，我们制定了一套比赛方案。本文主要完成了比赛方案中自动机器人的控制系统设计工作。首先，我们针对比赛规则的具体分析，制定了自动机器人的运动方案，并且根据其运动方案进行机械设计和控制系统设计。其次，我们根据需要自动机器人完成的具体任务来进行电机选型、主控制器选型以及其他辅助模块的设计选型。最后，我们将各个模块进行合理的组装，实现了整个控制系统的整体调试。本文共分6章，第1章为引言，介绍了机器人的概述，选题背景以及选题的主要任务分析；第2章介绍了本届比赛的比赛规则；第3章介绍了自动机器人的机械结构和控制系统的硬件设计；第4章介绍了自动机器人信号采集处理系统设计。第5章对机器人运动控制系统设计进行了详细的介绍；第6章介绍了系统调试时所遇到的问题和解决方法。